题目内容
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni（OH）2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成．由于电池使用后电极材料对环境有危害．某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：
已知：①NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+．
②Ksp（Ni（OH）2）：5.0×10-16 Ksp（NiC2O4）：4.0×10-10
回答下列问题：
（1）酸溶时能与盐酸反应的物质是 ．整个过程中过滤操作共 次．
（2）用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为 （填化学式）；
（3）写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式 ．
（4）写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式 ，该反应的平衡常数为 ．
（5）沉淀Ⅲ可被电解所得产物 （填化学式）氧化生成Ni（OH）3，如何洗涤Ni（OH）3沉淀 ．
已知：①NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+．
②Ksp（Ni（OH）2）：5.0×10-16 Ksp（NiC2O4）：4.0×10-10
回答下列问题：
（1）酸溶时能与盐酸反应的物质是
（2）用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为
（3）写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式
（4）写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式
（5）沉淀Ⅲ可被电解所得产物
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：
分析：将废旧镍电池电极材料溶于稀盐酸，发生反应Ni（OH）2+2HCl=NiCl2+2H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，过滤得到的残渣是C，向滤液中加入NiO，条件溶液的pH，根据流程图知，生成的沉淀应该是Fe（OH）3、Al（OH）3，然后向滤液中加入Na2C2O4溶液，发生反应NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl，过滤，将滤液电解，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，过滤得到的NiC2O4和NaOH反应生成Ni（OH）2，用氯气将Ni（OH）2氧化生成Ni（OH）3，最后洗涤沉淀得到较纯净的Ni（OH）3，据此分析解答．
解答：
解：将废旧镍电池电极材料溶于稀盐酸，发生反应Ni（OH）2+2HCl=NiCl2+2H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，过滤得到的残渣是C，向滤液中加入NiO，条件溶液的pH，根据流程图知，生成的沉淀应该是Fe（OH）3、Al（OH）3，然后向滤液中加入Na2C2O4溶液，发生反应NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl，过滤，将滤液电解，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，过滤得到的NiC2O4和NaOH反应生成Ni（OH）2，用氯气将Ni（OH）2氧化生成Ni（OH）3，最后洗涤沉淀得到较纯净的Ni（OH）3，
（1）通过以上分析知，酸溶时能与盐酸反应的物质是Al、Ni（OH）2、Fe2O3，整个过程中过滤操作共5次，故答案为：Al、Ni（OH）2、Fe2O3；5；
（2）用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为Fe（OH）3、Al（OH）3，故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3；
（3）加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式为NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl，故答案为：NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl；
（4）加入NaOH溶液，NiC2O4沉淀转化为Ni（OH）2，NiC2O4+2OH-?Ni（OH）2+C2O42-，根据Ksp（NiC2O4）：4.0×10-10
c（Ni2+）=c（C2O42-）=
=
mol/L=2×10-5mol/L；Ksp（Ni（OH）2）：5.0×10-16，c2（OH-）=
=
=2.5×10-11mol2/L2；则该反应的平衡常数
=
L/mol=8×105L/mol；
故答案为：NiC2O4+2OH-?Ni（OH）2+C2O42-；8×105L/mol；
（5）电解NaCl溶液可以得到氧化性物质氯气，所以沉淀Ⅲ可被电解所得产物Cl2氧化生成Ni（OH）3，洗涤Ni（OH）3沉淀的方法是向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流完，重复操作2～3次，故答案为：Cl2；向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流完，重复操作2～3次．
（1）通过以上分析知，酸溶时能与盐酸反应的物质是Al、Ni（OH）2、Fe2O3，整个过程中过滤操作共5次，故答案为：Al、Ni（OH）2、Fe2O3；5；
（2）用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为Fe（OH）3、Al（OH）3，故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3；
（3）加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式为NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl，故答案为：NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl；
（4）加入NaOH溶液，NiC2O4沉淀转化为Ni（OH）2，NiC2O4+2OH-?Ni（OH）2+C2O42-，根据Ksp（NiC2O4）：4.0×10-10
c（Ni2+）=c（C2O42-）=
| Ksp |
| 4×10-10 |
| Ksp[Ni(OH)2] |
| c(Ni2+) |
| 5.0×10-16 |
| 2×10-5 |
| c(C2O42-) |
| c2(OH-) |
| 2×10-5 |
| 2.5×10-11 |
故答案为：NiC2O4+2OH-?Ni（OH）2+C2O42-；8×105L/mol；
（5）电解NaCl溶液可以得到氧化性物质氯气，所以沉淀Ⅲ可被电解所得产物Cl2氧化生成Ni（OH）3，洗涤Ni（OH）3沉淀的方法是向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流完，重复操作2～3次，故答案为：Cl2；向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流完，重复操作2～3次．
点评：本题考查混合物的分离和提纯，侧重考查分析、推断、计算能力，涉及离子反应方程式的书写、平衡常数的计算、沉淀的洗涤等知识点，综合性较强，为高考高频点，明确每一步中发生的反应及物质的性质、物质分离方法即可解答，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
下列各溶液的叙述中错误的是（ ）
| A、等pH的硫酸与醋酸稀释后pH的变化如图所示，则曲线Ⅱ表示的是醋酸的稀释图象 |
| B、溶有等物质的量的NaClO、NaHCO3的溶液中：c（HClO）+c（ClO-）=c（HCO3-）+c（H2CO3）+c（CO32-） |
| C、若NH4HCO3溶液、NH4HSO4溶液中c（NH4+）相等，则：c（NH4HSO4）＜c（NH4HCO3） |
| D、已知某温度下Ksp（CH3COOAg）=2.8×10-3，浓度均为0.1 mol?L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定能产生CH3COOAg沉淀 |
下列说法正确的是（ ）
| A、某雾霾天气的空气质量指数（AQI）显示首要污染物为PM2.5（指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物）PM2.5在空气中形成气溶胶 |
| B、氢键、分子间的作用力、离子键和共价键均为微粒间的相互作用力 |
| C、纸层析法、李比希燃烧法、钠溶法、铜丝燃烧法都是元素定性分析法 |
| D、纤维素、PLA、油脂、甲壳素、硝化纤维等都是高分子化合物 |
下列说法正确的是（ ）
| A、被氯气漂白的物质不稳定，受热见光可恢复原色 |
| B、游泳池中加漂白精主要起漂白作用 |
| C、市售的含碘食用盐中碘元素以I2形式存在 |
| D、海水中含有大量的钠元素和氯元素 |
在密闭容器中发生反应：aX（g）+bY（g）?cZ（g）+dW（g） 反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的1.8倍．下列叙述不正确的是（ ）
| A、平衡向逆反应方向移动 |
| B、（a+b）＞（c+d） |
| C、Z的物质的量变小 |
| D、X的转化率变小． |